SSD для сервера БАЗ данных zhitsoboy.ru

SSD для сервера БАЗ данных

Записки IT специалиста

Технический блог специалистов ООО»Интерфейс»

  • Главная
  • Ускоряем 1С:Предприятие 8 при помощи SSD

Ускоряем 1С:Предприятие 8 при помощи SSD

  • Автор: Уваров А.С.
  • 28.11.2013

Вопрос производительности 1С в файловом режиме стоит довольно остро, особенно перед небольшими фирмами, которые не могут позволить себе существенных вложений в оборудование. Тем не менее «аппетиты» приложения от релиза к релизу только растут и задача повышения быстродействия при умеренных затратах бюджета становится все актуальнее. В этом случае неплохим решением будет приобретение и размещение баз на SSD.

Один из наших клиентов, небольшая фирма по бухгалтерскому обслуживанию, начал жаловаться на медленную работу 1С:Предприятие. Собственно и так не очень быстрая работа приложения стала совсем тоскливой после перехода с Бухгалтерии 2.0 на Бухгалтерию 3.0.

В наличие имелся простой терминальный сервер на Core i3 2120, 8 Гб RAM, с дисковым массивом RAID 1 из двух Western Digital RE4, который обслуживал от трех до шести пользователей, каждый из которых работал с двумя — тремя базами одновременно.

Анализ производительности сразу выявил узкое место — дисковая подсистема (скриншот сделан уже после установки SSD, поэтому к RAID массиву относятся логические диски C: и E:).

Несложные расчеты показали, что запуск даже одной информационной базы практически полностью использует производительность массива, около 150 IOPS при текущем соотношении чтение/запись — фактический предел для зеркала из двух не самых быстрых дисков. На что косвенно указывает и размер очереди.

Одновременный запуск нескольких баз в начале рабочего дня приводил к существенному замедлению работы сервера и снижал отзывчивость системы. Также наблюдадлась неприятная задумчивость при работе с журналами, при формировании отчетов и т.п.

Тест производительности массива также показал невысокий результат, по сегодняшним меркам более подходящий портативным дискам.

Стало ясно — требуется модернизация дисковой подсистемы. Даже по предварительным прикидкам, создание производительного массива на основе массовых HDD упиралось как в доступный бюджет, так и в физические возможности железа, которое просто не имело необходимого количества SATA-портов и дисковых корзин в корпусе. Поэтому было принято решение о приобретении SSD.

Так как высоких дисковых нагрузок не предусматривалось, то выбор производился в первую очередь из соображений цены. Скоростные характеристики также отходили на второй план, так как узким местом становился интерфейс SATA-II. В итоге был приобретен 128Gb Corsair Neutron [CSSD-N128GB3-BK] LAMD, который будучи установленным в сервер показал следующие скоростные характеристики:

Как видим, операции последовательного доступа ожидаемо уперлись в пропускную способность интерфейса, но в нашем случае это имеет второстепенное значение. Основное внимание следует обратить на операции случайного доступа, которые на порядок превосходят аналогичные показатели традиционных HDD.

Следующий вопрос, который нужно решить: это создать ли «зеркало» из SSD и пожертвовать TRIM ради отказоустойчивости или оставить одиночный диск, выбрав скорость вместо отказоустойчивости. Следует отметить, что современные SSD кроме команды TRIM используют собственные технологии борьбы с деградацией, такие как сбор мусора, что позволяет довольно эффективно работать даже на системах без TRIM. Используемый в данной серии SSD контроллер LAMD (Link_A_Media Devices) как раз таки отличается весьма эффективными технологиями сбора мусора, на уровне накопителей корпоративного уровня, что в общем неудивительно, так как его разработчики давно работают в enterprise-сегменте.

Так как объем ежедневно вводимых документов невелик, то мы ограничились единственным SSD при обязательных ежедневных бекапах. Косвенно эффект от применения твердотельного диска можно оценить по монитору производительности:

Количество операций ввода-вывода существенно выросло, как и скорость обмена с диском, при этом длина очереди не превышает единицы. Это очень неплохие показатели, осталось проверить насколько наши действия ускорили работу непосредственно с 1С:Предприятие.

Для этого мы провели небольшое экспресс-тестирование в ходе которого измеряли время загрузки информационной базы и время группового перепроведения комплекта документов за определенный период времени. В ходе тестирования применялась конфигурация 1С:Бухгалтерия 3.0.27.7 на платформе 8.3.3.721.

Также в ходе анализа производительности мы обратили внимание на тот факт, что в своей работе 1С:Предприятие активно использует временные папки, которые в нашем случае были расположены на жестком диске. Поэтому в целях достижения максимальной производительности их стоит также перенести на SSD, однако для любителей экономить ресурс твердотельных дисков мы включили в тест оба варианта: когда базы расположенны на SSD, а временная папка на HDD и когда для работы приложения полностью используется SSD.

Как видим, перенос информационных баз на SSD сразу уменьшил время их загрузки более чем вдвое, а перепроведение ускорилось приблизительно на 30%. При этом полностью сняласть проблема с падением производительности при совместной работе.

Перенос на SSD временных папок позволяет сократить время загрузки более чем втрое и приблизительно в два раза ускорить проведение документов. Здесь есть над чем подумать даже убежденным приверженцам экономии ресурсов диска. Наше мнение по данному вопросу следующее, если вы купили SSD — то следует использовать его по полной программе.

Сделаем небольшое отступление. Используемый нами диск Corsair Neutron [CSSD-N128GB3-BK] имеет ресурс 2-3K циклов стирания/записи. Несложные расчеты показывают, что если ежедневно полностью перезаписывать всю емкость диска, то для исчерпания ресурса потребуется 5-8 лет. Кроме того статистика показвает, что основная причина выхода из строя SSD в течении гарантийного срока не связана с исчерпанием ресурса, а представляет собой производственный брак или ошибки в прошивке.

В заключение хочется сказать, что применение SSD на сегодняшний день пожалуй единственный эффективный способ существенно повысить производительность 1С:Предприятие в файловом режиме. И, что особенно важно, доступный по цене даже для небольших предприятий.

SSD диски для серверов

SSD диски для серверов

SSD диски для серверов – это твердотельные накопители, основанные на
флэш-памяти, которые отличаются повышенной степенью надежности

SSD диски для серверов – это твердотельные накопители. В их конструкции нет подвижных элементов. Назначение комплектующих такого типа – долгосрочное и надежное хранение информации на сервере.

Чем отличаются SSD диски от HDD дисков?

HDD диск – это надежное устройство для записи, хранения и считывания данных. Его конструкция предусматривает наличие подвижных элементов со специальным магнитным слоем и механизма считывания записи. Этот тип дисков ранее использовался во всех серверах, однако ему на смену постепенно пришли SSD диски.

SSD диски – относительно новый вид носителей памяти. В отличие от HDD дисков для них характерны: меньшее время обработки запроса (за счет отсутствия задержек, которые возникают во время вращения дисков и перемещения головок) и сокращение времени на поиск.

Модернизация SSD дисков

Ранее основным недостатком SSD дисков для серверов был их небольшой срок службы. В последние годы всемирно известные производители серверного оборудования выпускают усовершенствованные модели. Их среднее время наработки на отказ (определение этого понятия см. ниже) – значительно выше гарантированного срока исправной работы самих серверов.

Отличительные характеристики SSD дисков для серверов

SSD диски для серверов имеют ряд характеристик, которые определяют их предназначение для различных сред развертывания сетей. А этим, свою очередь, определяется и стоимость. Далее можно ознакомиться с каждой из них.

Читать еще:  Как отключить дефрагментацию SSD в Windows 10?

» Приобрести SSD диски для серверов Вы можете в магазине по адресу CONETEC.SU. Наши специалисты помогут сделать наиболее правильный выбор и подскажут основные особенности каждой из рассматриваемых моделей.

В случае, если рассматриваемая модель SSD диска для серверов в данный момент не размещена на сайте, мы предлагаем обратиться к менеджеру, чтобы уточнить возможность ее приобретения под заказ. «

Сейчас чаще всего можно увидеть в продаже диски формата 2,5 дюйма. SSD диски такого формата отличаются:

  • > низким энергопотреблением
  • > высокой скоростью чтения-записи

SSD диски для серверов представлены тремя типами интерфейсов: SATA, SAS и PCle. Их основные отличия:

SSD диски для серверов с интерфейсом SATA обеспечивают пропускную способность 6 Гбит/с. Модели с таким интерфейсом – оптимальный выбор для сред с невысокой или средней степенью нагрузки

Тип интерфейса SAS обеспечивает до 12 Гбит/с пропускной способности. У него повышенная устойчивость к помехам в сети электрического тока. SSD диски с этим видом интерфейса используют в средах, где требуется повышенная надежность и большая скорость выполнения процессов. Отметим, что SAS обратно совместим с SATA

SSD диски с разъемом PCle подключаются к серверной PCle шине. Они обеспечивают наименьшие задержки при обработке сетевых запросов. Такие диски не могут выступать в роли загрузочных, и способны предоставить скорость, достигающую 1,5 Гбит/с

Емкость SSD дисков для сервера

Это также важный показатель при их выборе. Специалисты рекомендуют отказаться от приобретения одного диска с требуемым объемом памяти. Вместо этого – сформировать RAID массив из нескольких дисков с равноценной бюджетной емкостью. Это обеспечит повышенную надежность работы сервера, если выйдет из строя один из SSD дисков.

В случае изъятия из серверной стойки SLC SSD способны хранить записанную информацию в течение 3 месяцев, а MLS SSD – до полугода. Как показывает практика, больше оправдывает себя первый тип SSD, поскольку отличается более низкой стоимостью.

Время наработки и количество перезаписей

Среднее время наработки на отказ

Современные SSD диски для серверов имеют довольно высокие показатели среднего времени наработки на отказ (MTBF) (периода, после которого устройство предположительно может выйти из строя). Наиболее часто встречающийся показатель – 2 млн часов.

Максимальное количество перезаписей в сутки в течение 5 лет

Существуют такие SSD диски для серверов:

  • > с многоуровневыми ячейками (MLC). Они допускают до 10 перезаписей в сутки (DWPD) продолжительностью в 5 лет
  • > с одноуровневыми ячейками (SLC) – с количеством перезаписей в день до 50 (также в течение 5 лет)

SSD диски на CONETEC.SU

На CONETEC.SU представлены SSD диски класса Enterprise от таких всемирно известных производителей, как OCZ, Samsung, Kingston и SanDisk. Ниже приведен краткий обзор серий этих брэндов и описание их ключевых особенностей.

Брэнд OCZ – подразделение корпорации Toshiba. Оно специализируется на производстве высокотехнологичных и надежных носителей памяти для различных сфер применения. OCZ предлагает три линейки дисков SSD:

Рассмотрим их отличительные характеристики.

Deneva 2 от OCZ

Эта линейка SSD дисков от OCZ специально предназначена для активного использования в центрах обработки данных и облачных хранилищах. Устройства имеют многоуровневые ячейки, интерфейсы SATA 3.0 и пропускную способность 6 Гбит/с. В зависимости от принадлежности к серии, SSD диски для серверов Deneva 2 выпускаются емкостью 120 Гб, 240 Гб и 480 Гб (в моделях C Series) или 100 Гб, 200 Гб и 400 Гб (в моделях R Series). С точки зрения функциональности устройства R Series более совершенны. У них есть ряд дополнительных особенностей, например:

  • > технология защиты от потери питания DataWrite Assurance™ Technology
  • > автовосстановление данных с использованием контроллера NAND

Intrepid от OCZ

Использование данной линейки SSD дисков для серверов с многоуровневыми ячейками целесообразно в средах, которые требуют ускоренного доступа к данным. В сравнении с линейкой Deneva 2, Interpid обеспечивает до 5 раз выше показатели устоявшегося случайного чтения-записи блоками. Модели Interpid снабжены разъемами SATA 3.0 (с пропускной способностью 6 Гбит/с и обратной совместимостью с SATA 2.0) и флеш-памятью типа NAND Toshiba 19nm (серия 3600), Toshiba A19nm (серия OCZ 3700) или Toshiba 19nm Enterprise (серия 3800).

Saber 1000 от OCZ

Модели линейки предназначены для сред, которые требуют повышенной скорости операций считывания данных (в частности, за счет использования контроллера Barefoot 3 и NAND памяти A19нм). Интенсивное чтение данных осуществляется благодаря таким инструментам:

  • > считывание кэша и индексация
  • > видео по запросу (VoD)
  • > инфраструктура виртуальных машин (VDI)
  • > потоковое вещание
  • > веб-серверы клиентской части
  • > облачная инфраструктура
  • > архивирование на сетевые ресурсы
  • > системы взаимоотношений с клиентами (CRM)
  • > системы управления контентом предприятия (ECM)

Samsung – это производитель, имя которого всегда на слуху. SSD диски для серверов от Samsung отличаются революционно новым типом флеш-памяти – 3D V-NAND с многоуровневыми ячейками. Этот тип применен в линейке SSD 850 Pro, представленной на CONETEC.SU. Отличие от остальных предлагаемых вариантов – в ее 32-слойной архитектуре. Она обеспечивает:

  • > повышенную скорость операций чтение-запись
  • > усиленную надежность
  • > большую плотность хранения данных

SSD диски от Samsung также характеризуют:

  • > наличие интерфейсов SATA с пропускной способностью до 6 Гбит/с
  • > энергоэффективность (за счет применения фирменной технологии DevSleep)
  • > 128-битное шифрование AES
  • > набор сервисных утилит для оптимизации управления памятью (например, Samsung Magician для автоматического обновления прошивки)

Kingston — это известный на территории РФ американский производитель SSD дисков для серверов, которые способны справиться с самыми высокими уровнями нагрузок на сеть. В частности, SSD диски от Kingston снабжены интерфейсами SATA 3.0, их и обладают пропускнойая способностью – 6 Гбит/с. На CONETEC.SU предложены две серии дисков этого брэнда:

Эта линейка была специально разработана для сред, где необходимануждающихся в повышеннойая надежностиь хранения данных. SSD диски для серверов SSDNow E50 отличает наличие уникальных танталовых конденсаторов,. которыеОни препятствуют перегреву и потере данных при сбоях в сети электрического тока.

Серия SSDNow E100 характеризуется длительным сроком службы и высокими показателями средней наработки на отказ. ОниДиски способны обеспечить до 30 000 циклов записи-стирания, а MTBF в этих моделях составляет 1 млн часов.

SanDisk — этот производитель SSD дисков для серверов предлагает инновационные решения с общей емкостью памяти до 8 Тб. Это высокое значение емкости сегодня недоступно в моделях дисков от других представленных у нас производителей. Высокое качество обслуживания, а также надежность и отказоустойчивость продукции SanDisk обеспечиваются использованием фирменных технологий:

nCache Pro – (позволяет оптимизировать скорость работы и износоустойчивость устройства благодаря двухуровневой архитектуре кэширования)

TRIM со сборщиком «мусора» BGC – (для обеспечения автоматического освобождения ячеек от логически удаленных данных с целью сокращения времени на обработку запросов и повышения производительности сети)

самодиагностика S.M.A.R.T — (для мониторинга статуса SSD диска в режиме онлайн и предотвращения потери данных). Гарантируют высокое качество обслуживания, а также надежность и отказоустойчивость продукции

CONETEC

115280 Москва м. Автозаводская Ленинская Слобода 26 стр. 6 БЦ Симонов Плаза, офис 1519

График работы:
ПН-ПТ с 10.00 до 19.00

+7 495 727-37-85
+7 926 533-35-82

НАКОПИТЕЛИ

Тест SSD в серверах: RAID-массив из восьми твёрдотельных накопителей

Будущее высокопроизводительных корпоративных хранилищ принадлежит флэш-памяти

Читать еще:  Как исправить системные ошибки Windows 7?

Мы уже немало говорили о твёрдотельных накопителях на основе флэш-памяти, известных как «Flash SSD». С одной стороны, последнее их поколение обеспечивает отличную пропускную способность и блестящую производительность ввода/вывода , благодаря малому времени доступа транзисторов по сравнению с медленным перемещением головок механических жёстких дисков. Преимущества в производительности твёрдотельных флэш-накопителей по сравнению с традиционными жёсткими дисками сомнений не вызывают, а практически мгновенное время доступа превращает «Flash SSD» в идеальную замену для жёстких дисков корпоративного класса. С другой стороны, потенциальная экономия энергии, которую обещали большинство производителей SSD-накопителей, пока не соответствует действительности . К счастью, начинают появляться более оптимизированные винчестеры, которые показывают , что технология SSD развивается в правильном направлении.

Производительность ввода/вывода флэш-накопителя превосходит любой жёсткий диск

Мы решили взять один из самых быстрых флэш-накопителей, которые мы когда-либо тестировали, — MemoRight SSD MR25.-032S . Данный накопитель наносит смертельный удар традиционным жёстким дискам, поскольку обеспечивает лучшую скорость передачи данных при мгновенном времени доступа. В результате, подобные high-end SSD-накопители на основе флэш-памяти могут обеспечить в 3-10 раз больше операций ввода/вывода в секунду, чем самые скоростные жёсткие диски. Преимущество в производительности в сочетании с энергосбережением стало причиной того, что Google перевела свои серверы на флэш-память.

3,5″ 15 000 об/мин и 2,5″ 10 000 об/мин против флэш-накопителя

Швейцарский специалист в области твёрдотельных накопителей — ssdworld.ch — любезно предоставил нам сразу восемь высокопроизводительных винчестеров MemoRight, на этот раз ёмкостью по 64 Гбайт каждый. Мы также связались с компанией Seagate, чтобы получить несколько самых последних традиционных жёстких дисков корпоративного класса, и нам выслали восемь 2,5″ жёстких дисков Savvio 10K.2 SAS , а также восемь 3,5″ винчестеров Cheetah 15K.5. Жёсткий диск Savvio 10K.2 работает со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин, а Cheetah 15K.5 — на предельной скорости 15 000 об/мин.

MemoRight Flash SSD MR25.2-064S

Когда мы тестировали этот твёрдотельный SSD-накопитель впервые, в нашу лабораторию выслали 32-Гбайт модель. На этот раз нам удалось получить восемь 64-Гбайт моделей, которые обеспечивают приличную ёмкость для high-end систем. Хотя SSD-накопители нельзя развернуть в профессиональном окружении SAS (где необходима поддержка сдвоенных портов), интерфейс SATA пока ещё является достаточно быстрым, чтобы не стать «узким местом».

Холодный и быстрый

В этом отношении о SSD-накопителях нечего много говорить, поскольку у них нет кэш-памяти, и они не особо чувствительны к высоким температурам. Если традиционные жёсткие диски могут работать при температуре до 55°C- 60°C, то флэш-накопители выдерживают, как минимум, 70°C. Модели промышленного класса валидируются даже для 80°C, но в любом случае SSD-накопителям MemoRight требуется мало охлаждения.

Что касается производительности, время доступа в 0,1 мс, полученное в тесте h2benchw 3.6, а также постоянная скорость чтения 114 Мбайт/с и скорость записи 104 Мбайт/с говорят сами за себя (несмотря на то, что интерфейс SATA 1,5 Гбит/с обеспечивает пропускную способность всего 125 Мбайт/с). В данном случае, пропускная способность интерфейса равна максимальной производительности, поскольку нет кэш-памяти, откуда можно считывать данные.

По производительности ввода/вывода MemoRight тоже значительно выходит вперёд и доминирует в тесте PCMark05 на запуск Windows XP. Однако в тестах PCMark на производительность записи MemoRight не победил: здесь Cheetah 15K.5 обеспечивает лучшую скорость последовательной записи.

Интересно, как покажут себя эти восемь накопителей в конфигурации RAID.

Seagate Savvio 10K.2, 2,5″ SAS с 10 000 об/мин

Seagate Savvio представляет собой семейство 2,5″ жёстких дисков корпоративного класса. В отличие от жёстких дисков Cheetah, являющихся 3,5″ моделями, Savvio соответствуют более маленькому форм-фактору 2,5″. Это обеспечивает гораздо большую плотность хранения, если смотреть на производительность ввода/вывода на один модуль U в вертикальной стойке, а иногда даже более высокую производительность передачи данных на объём.

Все жёсткие диски Savvio оснащены 16 Мбайт кэш-памяти, 300-Мбайт/с интерфейсом SAS и работают со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин, что обеспечивает скорость передачи данных, максимум, 91 Мбайт/с и минимум 49 Мбайт/с. Измеренное нами время доступа в 7,6 мс, безусловно, является лучшим среди всех настольных жёстких дисков. Однако время доступа флэш-накопителей MemoRight составляет лишь мизерную долю от этого числа — около 0,1 мс, причём скорость чтения постоянна и равна 114 Мбайт/с, а скорость записи — 104 Мбайт/с.

У Savvio есть преимущества в ёмкости

Жёсткие диски Savvio доступны в ёмкости 73 Гбайт или 146 Гбайт, что, безусловно, выше, чем у MemoRight Flash SSD, которые поставляются объёмом в 32 Гбайт или 64 Гбайт (скоро выйдет 128-Гбайт версия). И, конечно же, Savvio разбивает наголову SSD-накопители, когда дело касается стоимости за гигабайт. Если это важно для вас, то лучше пока забыть о покупке твёрдотельного накопителя на флэш-памяти.

Флэш-память на высоте благодаря увеличенной производительности ввода/вывода

Посмотрите на результаты тестов, чтобы убедиться в разнице производительности между восьмью73-Гбайт жёсткими дисками Savvio 10K.2 в конфигурации RAID и восьмью 64-Гбайт SSD-накопителями MemoRight в RAID. Поскольку всем известно поразительное время доступа и производительность ввода/вывода флэш-накопителей, сокрушительное поражение жёстких дисков Savvio в тестах на производительность ввода/вывода и скорости передачи данных никого не удивляет. Давайте посмотрим, на что способны более скоростные винчестеры Cheetah 15K.5.

Seagate Cheetah 15K.5, 3,5″ SAS с 15 000 об/мин

Уже какое-то время Cheetah является высокопроизводительной линейкой жёстких дисков Seagate корпоративного уровня. Сюда входят 3,5″ жёсткие диски со скоростью вращения шпинделя 15 000 об/мин, доступные в вариантах ёмкости 300 Гбайт, 146 Гбайт и 73 Гбайт. Все винчестеры оснащены 16 Мбайт кэш-памяти.

Стоит обратить внимание на энергопотребление и температуру винчестера, поскольку здесь это является гораздо большей проблемой, чем у настольных жёстких дисков на 7 200 об/мин. Всем жёстким дискам на 15 000 об/мин требуется активное охлаждение, и шумят они сильнее, по сравнению с другими настольными моделями. Флэш-накопителям практически не требуется охлаждения, они потребляют всего несколько ватт энергии (по сравнению с 5-15 Вт) и работают совершенно бесшумно.

Максимальная пропускная способность Cheetah 15K.5 составляет 128 Мбайт/с, что делает его самым быстрым механическим жёстким диском, который когда-либо тестировался в нашей лаборатории. Минимальная скорость передачи равна 61 Мбайт/с — это тоже отличный результат, хотя больше впечатляет средняя скорость в 107 Мбайт/с. Ясно, что этот винчестер даёт до 40% больше производительности, чем Savvio 10K.2. Время доступа в 5,9 мс тоже лучшее в своём классе. Напоминаем, что среднее время доступа 3,5″ настольных жёстких дисков на 7 200 об/мин составляет 12-15 мс, что в два раза больше.

В последовательной записи флэш-накопитель побеждён

Глядя на скорость записи, видим, что Cheetah 15K.5 обеспечивает более высокую производительность, чем 104 Мбайт/с у флэш-накопителя MemoRight, если не использовать полную ёмкость и не вынуждать жёсткие диски писать во внутренние сектора вращающихся пластин, которые, как правило, являются самыми медленными. Результаты отражены в тестах PCMark 05 на запись файлов, где видно, что производительность Cheetah 15K.5 на 20% выше.

Читать еще:  Можно ли заменить оперативную память на ноутбуке?

Посмотрим, что покажет нам Cheetah 15K.5 в конфигурации RAID 0 с восьмью жёсткими дисками.

Конфигурации RAID: по 8 накопителей

Если восемь флэш-накопителей MemoRight смогут перенести своё впечатляющее время доступа и производительность ввода/вывода на конфигурацию RAID, то мы сможем с уверенностью сказать, что две конфигурации с традиционными жёсткими дисками проиграют.

Дешевые способы поддать жару системе хранения с помощью SSD

В статьях про СХД из «конспекта админа» практически не рассматривались технологии софтовой организации дискового массива. Кроме того, за кадром остался целый пласт относительно дешевых сценариев ускорения хранилищ с помощью твердотельных дисков.

Поэтому в этой статье рассмотрю три неплохих варианта использования SSD-дисков для ускорения подсистемы хранения.

Почему просто не собрать массив из SSD — немного теории и рассуждений на тему

Чаще всего твердотельные накопители рассматривают просто как альтернативу HDD, с большей пропускной способностью и IOPS. Однако, такая замена «в лоб» часто стоит слишком дорого (брендовые диски HP, например, стоят от $2 000), и в проект возвращаются привычные накопители SAS. Как вариант, быстрые диски просто используются точечно.

В частности, удобным выглядит использование SSD для системного раздела или для раздела с базами данных — с конкретным выигрышем в производительности можно ознакомится в соответствующих материалах. Из этих же сравнений видно, что при использовании обычных HDD узким местом является производительность диска, а в случае SSD сдерживать будет уже интерфейс. Поэтому замена одного лишь диска не всегда даст такую же отдачу, как комплексный апгрейд.

В серверах используют SSD с интерфейсом SATA, либо более производительные SAS и PCI-E. Большинство представленных на рынке серверных SSD с интерфейсом SAS продаются под брендами HP, Dell и IBM. К слову, даже в брендовых серверах можно использовать диски OEM-производителей Toshiba, HGST (Hitachi) и других, которые позволяют сделать апгрейд максимально дешевым при схожих характеристиках.

С широким распространением SSD был разработан отдельный протокол доступа к дискам, подключенным к шине PCI-E — NVM Express (NVMe). Протокол разработан с нуля и значительно превосходит своими возможностями привычные SCSI и AHCI. С NVMe обычно работают твердотельные диски с интерфейсами PCI-E, U.2 (SFF-8639) и некоторые M.2, которые быстрее обычных SSD более чем вдвое. Технология относительно новая, но со временем она обязательно займет свое место в самых быстрых дисковых системах.

Немного про DWPD и влияние этой характеристики на выбор конкретной модели.

Таким образом, при точечной замене обычных дисков твердотельными логично использовать MLC-модели в RAID 1, что даст отличную скорость при том же уровне надежности.

Считается, что использование RAID совместно с SSD — не лучшая идея. Теория основывается на том, что SSD в RAID изнашиваются синхронно и в определенный момент могут выйти из строя все диски разом, особенно при ребилде массива. Однако, с HDD ситуация точно такая же. Разве что, испорченные блоки магнитной поверхности не дадут даже прочитать информацию, в отличие от SSD.

По-прежнему высокая стоимость твердотельных накопителей заставляет задуматься об альтернативном их использовании, помимо точечной замены или использования СХД на базе одних лишь SSD.

Расширяем кэш RAID-контроллера

От размера и скорости кэша RAID-контроллера зависит скорость работы массива в целом. Расширить этот кэш можно с помощью SSD. Технология напоминает решение Smart Response от Intel.

При использовании подобного кэша данные, которые используются чаще, хранятся на кэширующих SSD, с которых производится чтение или дальнейшая запись на обычный HDD. Режимов работы обычно два, аналогично привычному RAID: write-back и write-through.

В случае write-through ускоряется только чтение, а при write-back — чтение и запись.

Подробнее об этих параметрах вы можете прочитать под спойлером.

Для работы обычно требуется специальная лицензия или аппаратный ключ. Вот конкретные названия технологии у популярных на рынке производителей:

LSI (Broadcom) MegaRAID CacheCade. Позволяет использовать до 32 SSD под кэш, суммарным размером не более 512 ГБ, поддерживается RAID из кэширующих дисков. Есть несколько видов аппаратных и программных ключей, стоимость составляет около 20 000 р;

Microsemi Adaptec MaxCache. Позволяет использовать до 8 SSD в кэше в любой конфигурации RAID. Отдельно лицензию покупать не нужно, кэш поддерживается в адаптерах серии Q;

HPE SmartCache в серверах ProLiant восьмого и девятого поколения. Актуальная стоимость доступна по запросу.

Схема работы SSD-кэша предельно проста — часто используемые данные перемещаются или копируются на SSD для оперативного доступа, а менее популярная информация остается на HDD. Как итог, скорость работы с повторяющимися данными значительно возрастает.

В качестве иллюстрации работы RAID-кэша на базе SSD можно привести следующие графики:

StorageReview — сравнение производительности разных массивов при работе с базой данных: использованы обычные диски и их альтернатива на базе LSI CacheCade.

Но если есть аппаратная реализация, то наверняка существует и программный аналог за меньшие деньги.

Быстрый кэш без контроллера

Помимо программного RAID существует и программный SSD-кэш. В Windows Server 2012 появилась интересная технология Storage Spaces, которая позволяет собирать RAID-массивы из любых доступных дисков. Накопители объединяются в пулы, на которых уже размещаются тома данных — схема напоминает большинство аппаратных систем хранения. Из полезных возможностей Storage Spaces можно выделить многоярусное хранение (Storage Tiers) и кэш записи (write-back cache).

Storage Tiers позволяет создавать один пул из HDD и SSD, где более востребованные данные хранятся на SSD. Рекомендованное соотношение количества SSD к HDD 1:4-1:6. При проектировании стоит учитывать и возможность зеркалирования или четности (аналоги RAID-1 и RAID-5), так как в каждой части зеркала должно быть одинаковое количество обычных дисков и SSD.

Кэш записи в Storage Spaces ничем не отличается от обычного write-back в RAID-массивах. Только здесь необходимый объем «откусывается» от SSD и по умолчанию составляет один гигабайт.

Общая схема работы выглядит так:

При записи на чистый диск данные сохраняются на SSD;

Когда SSD заполнены, данные пишутся в write-back кэш, который записывается на HDD;

Если кэш переполнен, запись ведется напрямую на HDD;

В процессе работы данные реорганизуются так, чтобы «горячая» информация хранилась на

SSD, а «холодная» — на HDD.

Если рассматривать другие операционные системы, то технологий доступно еще больше. Например, в GNULinux есть bcache, EnhanceIO, dm-cache и lvmcache, L2ARC в ZFS, Cache Tiering и Cache Pool в Cephs.

Если говорить о программном ускорении дисковой системы, то интересным вариантом выглядит использование для этих целей оперативной памяти. Существует ряд приложений, позволяющих «откусить» часть RAM под кэш — например PrimoCache. Подобные решения, помимо ускорения работы, помогут и продлить жизнь SSD. Главное предусмотреть защиту от проблем с питанием и не размещать в таких разделах слишком важные данные.

Файловые и веб-серверы хорошо работают с кэшем на SSD, а для размещения производственной базы данных приоритетнее RAID-массив из обычных дисков под данные и отдельное SSD-зеркало под журналы транзакций. Остальные сценарии работы с данными требуют более творческого подхода и знания специфики использования.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector